低压互感器固定支架设计及二次线锈蚀断裂分析

都匀供电局城区分局 贵州 都匀 558000

0 引言

低压互感器固定支架最重要的作用即为固定低压互感器,保证低压互感器在使用过程中的感应电流更稳定[1]。当前针对低压互感器固定支架的设计研究中,主要采用直接固定的方式,将低压互感器固定支架在支架上部,但该方法在实际应用过程中存在固定效果差的问题,经常会出现底部不稳的现象。因此,有必要对低压互感器固定支架展开优化设计。除此之外,二次线在应用过程中,由于电化学腐蚀会出现锈蚀断裂的现象,无法对一次线起到保护作用,进而影响线路运行安全。为此,对二次线的锈蚀断裂进行分析,通过低压互感器固定支架设计及二次线锈蚀断裂分析,以确保低压互感器能够准确稳定的感应电流。

1 低压互感器固定支架设计

1.1 设置底部固定托环 所设计低压互感器固定支架形状为矩形,尺寸与低压互感器精准吻合,为了保证低压互感器能够产生更准确稳定的感应电流,在低压互感器固定支架底部设置底部固定托环,以此提高低压互感器固定支架的稳定性。设计的底部固定托环为半圆弧状,同时在上部配备大小相等的顶部防水盖环,将上下部分相连构成完整的椭圆形安装托架[2]。在其中间连接部分,可使用托架固定螺栓固定在连接处,采用穿心式连接方式,将低压互感器牢固固定在其中。在低压互感器固定支架底部,设计线路导向定位块,将其与底部固定托环焊接在一起,保证低压互感器的导线能够从定位孔中延伸出来,实现信号的有效传输,避免外界因素对信号产生的干扰,保障低压互感器信号接收的有效性[3]。通过设置底部固定托环,提高低压互感器固定支架的固定性能,精准定位各相导线,确保低压互感器能够安全、稳定执行感应电流工作。

1.2 低压互感器固定支架结构 在设置底部固定托环的基础上,设计的低压互感器固定支架结构具体包括:在环氧树脂为材质的绝缘隔离筒外部绕制高压绕组;用聚酯薄膜绝缘纸做支架绕制低压绕组,并插入绝缘隔离筒内部;将C型铁芯插入绝缘隔离筒及外部的高压绕组,内部的低压绕组;将C型铁芯封闭并焊接固定,再将隔离筒及绕组固定在C型铁芯上。本实用新型的有益效果是:绝缘隔离筒将电压互感器高压绕组与低压绕组分开,保证了两个绕组间有足够的绝缘距离;使电压互感器的高压与低压绕组通过绝缘隔离筒固定在铁芯上,装模时不需要调整高低压绕组之间距离,提高了劳动生产率。至此,完成低压互感器固定支架设计。

2 二次线锈蚀断裂分析

由于低压互感器的电动势减少,低压互感器的极化保护与同一种电解质溶液接触就会形成化学反应,导致二次线锈蚀断裂。通过二次线触电剖面示意图,分析二次线锈蚀断裂。二次线触电剖面示意图如图1所示。

图1 二次线触电剖面示意图

结合图1所示,由于二次线主要由铜制以及铁制材质生产,基于氧化反应会发生电偶腐蚀。通过电偶腐蚀原理在二次线锈蚀断裂中的具体应用来表示二次线锈蚀断裂化学反应方程式。首先,设电偶腐蚀的化学方程式,如公式(1)所示。

在公式(1)中,虽然消耗了H,但会使溶液的p H值增大。没有氧气时的还原反应方程式,如公式(2)所示。

通过上述公式可见,在没有氧气时的还原反应中,更容易产生吸氧腐蚀现象,在空气中氧分压时金属的锈蚀现象更为严重。因此,必须通过电化学保护技术将二次线的阴极与阳极进行连接,通过腐蚀电池的外电路进行短接。与此同时,在具体电化学保护技术应用中,可通过电化学保护技术计算二次线的腐蚀电流,控制二次线的腐蚀速度[4-5]。设二次线的腐蚀电流为I,则其计算公式,如公式(3)所示。

在公式(3)中,E指的是不活泼电极电位;C指的是二次线的阴极平衡电位;B指的是二次线的阳极平衡电位;P指的是二次线阳极极化率;W指的是二次线阴极极化率;R指的是电池的欧姆电阻。通过公式(3)可以得出二次线的腐蚀电流,当其数值达到一定程度时,必然引发二次线锈蚀断裂。

3 结束语

通过低压互感器固定支架设计及二次线锈蚀断裂分析,能够取得一定的研究成果,为低压互感器固定支架设计提供新思路。通过上述研究,分析了二次线锈蚀断裂原因。在后期的研究中,应结合二次线锈蚀断裂原因,减缓二次线锈蚀速度,避免其发生断裂现象,最大限度上提高低压互感器的安全性以及稳定性,进而延长低压互感器的使用寿命。但研究仍存在不足之处,在日后的研究中还需要进一步对低压互感器固定支架的优化设计提出深入研究,为提高低压互感器的综合性能提供技术支持。